Руководство пользователя к пакету Micro-Cap V (Working Demo) Содержание
| Вид материала | Руководство пользователя |
- Руководство пользователя содержание, 671.02kb.
- Лекция 1, 259.64kb.
- Руководство пользователя по подключению к сети Интернет и настройке модема d-link dsl-2500u, 546.74kb.
- Business Process Modeling Notation, bpmn это новый стандарт для моделирования бизнес, 150.63kb.
- Working Process Difficulty and Intensity руководство, 2417.96kb.
- Sobr–gsm 120, sobr–gsm 130 Руководство пользователя Содержание, 2180.58kb.
- Sobr–gsm 120, sobr–gsm 130 Руководство пользователя Содержание, 2175.33kb.
- Подход demo. Метод архитектурного описания организаций, 1329.48kb.
- Руководство пользователя Содержание, 1304.08kb.
- Руководство пользователя, посмотреть видеокурс и ознакомиться с разделом «режим питания, 646.9kb.
Несходимость
Чтобы делать работу, MC5 должен решить нелинейные уравнения. Ни люди, ни компьютеры не способны решить эти уравнения аналитически, так что они должны быть решены в цифровой форме. Если MC5 получает тот же самый ответ от одной итерации до следующей, или, по крайней мере, различие между двумя последовательными ответами меньше, чем некоторый приемлемый допуск, то мы говорим, что решение сходилось, и ответ в этой одной отметке данных принят как правильный. Каждая нелинейная переменная проверена в схеме, и если любая из этих переменных сбоит, чтобы сходиться, то появится сообщение типа "Внутренний шаг времени слишком маленький" ("Internal time step too small").
Причины проблем Сходимости.
Имеется много причин несходимости. Имеются несколько из общих.
Неоднородности Модели (Model discontinuities): Иногда модель производит неоднородность в термине проводимость, транспроводимость или емкость. Когда решение пересекает неоднородность, то получается непропорциональный результат, и решение выполняет итерации вокруг неоднородности, пока итеративное ограничение не достигнуто. Пользователь может делать исключения относительно этого случая, чтобы избежать той области модели, где происходит неоднородность.
Бистабильные или нестабильные схемы: Если схема нестабильна или имеет многократные устойчивые состояния, подпрограммы выполнят итерации между одним устойчивым состоянием и другим. Так как они никогда не сходятся к одному устойчивому ответу, сходимость сбоит. Обычно это - проблема только в отметке операции DC и исследованиях функции преобразования типа. Чтобы решать эту проблему, DC operating point часто обходится или достигается установкой, источники питания и переходный анализ часто заменяются анализом передачи DC.
Неправильное моделирование: Это - наиболее общий источник проблемы. Нереалистичный импеданс или исходные значения, нулевые конденсаторы, плавающие узлы и ненамеренные закороченности - некоторые из более общих проблем. Наиболее общая проблема в этой категории - неправильно соединенные компоненты. Если Вы берете схему, которая сходится и выполняется через каждый анализ и беспорядочно изменяет топологию, прерывая или добавляя соединения, то схема часто не будет сходиться. Вторая наиболее общая проблема - нулевая емкость. Конденсаторы действуют подобно поглотителям удара в переходном анализе. Они согласовываются с числовыми подпрограммами, чтобы произвести большое количество реалистичного рендеринга, большое количество сходящегося решения. Емкости модели должны редко устанавливаться в ноль. Используйте маленькие значения, но не превращайте их в ноль. Треть наиболее общих проблем происходит, когда диод или переключатель помещен последовательно с катушкой индуктивности. Очень высокие напряжения производятся, если прерывается ток через катушку индуктивности. Идеальный диод делает это очень аккуратно. Когда это случается, подпрограммы шага времени уменьшают шаг времени в очень маленькие значения и иногда получается несходимость. Чтобы смягчить эту проблему, используйте резистор среднего значения параллельно с диодом или переключателем, чтобы поглотить некоторый ток. Делайте сопротивление достаточно большим, так, чтобы это не противоречило нормальной работе схемы, но достаточно маленьким, чтобы поглотить ток, когда диод закрывается . Практическое значение - 10k. Даже если несходимость - не проблема, эта методика обычно ускоряет выполнение.
Контрольный список Сходимости.
Существуют некоторые вещи, которые Вы должны пробовать, когда возникают проблемы сходимости:
Проверьте топологию схемы:
DC путь к Земле (Ground): Каждый узел должен иметь DC путь к узлу Земля. Классический пример - схема, содержащая два конденсатора последовательно, и ничто больше не соединенно с переходом из двух конденсаторов. Из-за перехода, где не имеется никакого DC пути к Земле, схема будет терпеть неудачу, чтобы найти DC, действующий по отметке. Решение состоит в том, чтобы заменить комбинацию рядов на эквивалентный конденсатор или помещать высокоомный резистор подобно 1E12 от перехода на Землю. Другая конфигурация схемы, которая создает подобную проблему - набор каскадных незаземленных линий передачи. Не имеется никакого DC пути из вывода линии передачи к вводу, так, если переход между линиями не заземлен или имеет путь к Земле через некоторый другой компонент, обычно происходит отказ сходимости действующей отметки. Решение состоит в том, чтобы поместить высоко оцененный резистор из перехода к Земле.
Источники тока последовательно: Источники тока последовательно с различными значениями – это логическая неточность и они производят ошибки сходимости. Устраните их или добавьте большое сопротивление параллельно одному из источников.
Источники Напряжения или петли катушек индуктивности: И источники напряжения, и катушки индуктивности - определенные напряжением ветви. Петли с ветвями определенного напряжения - большая проблема, так как появляется возможность иметь отличную от нуля сумму напряжений вокруг петли. Устраните их или добавьте маленькое сопротивление внутри цикла, чтобы поглотить напряжение цикла сети.
Короткие замыкания и открытые цепи: Самый простой способ видеть закороченные схемы и открытые схемы - включение опции показывания Номеров Узла (Display Node Numbers). Если два узла закорочены, чтобы формировать один узел, то будет существовать один номер узла. Если два узла отличны, то будет работать уникальный номер для каждого узла.
Батареи, поставленные наоборот: Это батареи, чья мощность должна иметь правильную полярность. Много раз значение типа 12V будет даваться батарее, но тогда батарея будет помещена в отрицательную ориентацию, таким образом фактически создавая положительное 12V. Делайте проверку, чтобы удостовериться, что все источники питания имеют правильную полярность.
Плавающие узлы: Батареи, которые питают источники питания должны иметь правильную полярность. Много раз значение типа -12V будет дано батарее, но затем батарея будет помещена в отрицательную ориентацию таким образом фактически заданы положительные 12V. Проверьте, чтобы удостовериться, что все источники питания имеют правильную полярность.
Проверьте моделирование схемы:
Ненулевые Конденсаторы: Все конденсаторы имеют значение, отличное от нуля? Если нет, присвойте им маленькое значение по сравнению с другими конденсаторами в схеме.
Переключатели и катушки индуктивности последовательно: Если они присутствуют и порождают проблемы, добавьте параллельно сопротивления 10k или больше, чтобы смягчить проблемы сходимости. Любой вид переключателя последовательно с катушкой индуктивности может вызывать проблему. Это относится и к диодам, и к переключателям, и к активным устройствам.
MOSFET drain-source conductance: Маленькое значение, отличное от нуля, подобно .01 .. 001, для параметра модели LAMBDA производит конечный вывод проводимости и может часто решать проблемы сходимости с MOSFETs. Возможно добавление 1k..10k резистору между дренажом (drain) и источником. Значение сопротивления должно быть достаточно большим, чтобы избежать загрузки схемы дренажа.
Глобальные Установки:
Увеличьте GMIN: GMIN - минимальная проводимость ветви. Увеличение ее иногда помогает DC operating point сходиться.
Увеличьте RELTOL: RELTOL - максимальный относительный допуск ошибки. Иногда увеличение этого значения по умолчанию от 001 до 01 будет сходиться (сложная схема).
Увеличьте ABSTOL или VNTOL: Эти значения определяют максимальный абсолютный допуск ошибки в текущих переменных и переменных напряжения соответственно. Значения по умолчанию подходят для типичных интегральных схем, где токи - обычно 10mA, и напряжения - обычно 10 вт. Если Ваша схема содержит особенно большие токи или напряжения, пробуйте увеличивать эти значения пропорционально размеру ожидаемого максимума тока и значений напряжения в вашей схеме. Таким образом, если ваша схема производит 1000 Ампер, увеличьте ABSTOL к 1E-7.
Увеличьте ITL1: Если несходимость происходит в DCoperating point, то увеличение ITL1 от обычных 100 к большему значению иногда помогает. Имеются схемы, которые сходятся после 150 или даже 250 итераций. Не увеличивайте значение ITL1 слишком сильно.
Выключите действующую отметку (Operating point):
Если нет сходимости в действующей отметке (operating point), пробуйте удалить ее и позволить схеме просто стабилизировать в действующей отметке, так, как сделала бы реальная схема, если Вы просто включили питание. Если Вы ожидаете много моделирований, схема будет приводить весь набор источников формы волны к их значениям Time=0, чтобы стабилизировать в действующей отметке и затем сохранять действующие значения отметки из Редактора Переменных Состояния (State Variables Editor). Последующие запуски можно затем установить для чтения значений operation points из файла. Это выполняется выбором опции Read в поле списка Переменных Состояния (State Variables) в диалоговом окне Analysis Limits. На последующем шаге выполнения Вам может быть нужно выбрать опцию Operation Point, если схема изменилась достаточно, чтобы поменять действующие значения отметки. Начальное приближение из файла должно помочь сходимости.
Применяйте более решительные действия:
Снижайте Питание медленно: Замените все DC напряжение и источники тока в схеме эквивалентными пульсаторами. Затем установите параметры синхронизации источников импульса к постепенно снижаемому значению. Используйте 0 для всех начальных исходных значений или обойдите DC действующую отметку полностью, отключая опцию Operating Point в диалоговом окне Analysis Limits. Эта опция доступна только в Transient анализе.
Используйте команды Nodeset: Nodeset команды используются, чтобы определить начальное приближение в значении напряжения узла до начала действующей отметки. Если приближение близко, это иногда помогает сходимости.
Используйте ключевое слово OFF: Выключите активные устройства ключевым словом OFF. Если устройство включается в область схемы, которая не сходится, это может быть очень полезным.
Используйте опции IC устройства: Эти опции позволяют Вам определять начальные условия для активных устройств. Если устройство не сходится, это может помочь. Необходимо оценить начальное условие (напряжение или ток), чтобы использовать этот метод.